文昌13-1油田珠江组一段低阻油层地质成因分析

2020-01-12唐锡

化工设计通讯 2020年1期

唐锡

（中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司，四川成都 610500）

近年来，随着勘探和开发的目标越来越复杂，国家面临的储量压力日益增长，其增长率与经济发展的需求矛盾也日益增大[1-2]。因此进行低阻油藏评价，是进行老区挖潜的一种十分有效的解决方法，其潜在的社会效益和经济效益十分巨大。然而，低阻油气层成因机理十分复杂，为了提高低阻油层测井解释和识别的正确率，合理经济动用低阻油层储量，研究低阻油气层形成机理非常重要[1-2]。

1 低阻油层特征

1.1 岩石学特征

通过对薄片资料的分析研究可判别孔隙类型，从ZJ1-4M油组的薄片显微照片可以看出，岩性主要为粉砂岩和粉砂质泥岩，分选中等，磨圆为以次棱-次圆状为主，以颗粒支撑为主，孔隙类型为原生孔隙。

1.2 物性特征

（1）孔隙度和渗透率的分布

基于岩心样品物性分析资料统计作图，研究区内ZJ1各油组物性总体来说，孔隙度较好，渗透率一般，主要属高孔、中-低渗储层，各油组和不同的沉积相组合储层物性有一定的差异。

（2）孔隙度和渗透率的关系

将文昌13-1油田区内3口取心井ZJ1中257个岩芯样品的孔隙度和渗透率数据绘制散点图，可以发现，本区ZJ1-4M油组岩芯的水平方向孔渗关系明显出现“两极分化”部分，以“高孔低渗”为主，也有部分样品点分布的渗流特征为“高孔高渗”，不过因为垂向孔、渗样品数量较少，孔渗关系不清晰，因此未做孔、渗关系图。从总体上讲，渗透率与孔隙度有较好的线性正相关关系，以“高孔高渗”为特征。

1.3 孔隙结构特征

（1）孔隙类型

ZJ1油层孔隙类型主要为粒间孔，分为粒间溶孔和原生粒间孔，还有少量的岩屑溶孔和长石溶孔等。从统计表中可以很清楚发现低阻层段4M、4L的孔隙类型主要是发育-不发育的原生粒间孔，孔喉以中等细孔喉为主，连通性较好；而邻近井高阻层段ZJ1-6及ZJ1-7的粒间孔发育，孔喉明显较低阻层段粗大，以中等孔喉为主的特征。

（2）孔隙结构特征

ZJ1高低阻两部油组孔隙结构特征差异较大。上部（以ZJ-4L为例）油组，以Ⅲ类孔隙结构为主，孔隙结构较差，为小孔、细喉组合，孔隙直径平均为47.51μm，喉道平均宽度为8.00μm，连通性较好；下部油组（ZJ-6、ZJ-7油组），主要为I、Ⅱ类孔隙结构，少量Ⅲ类，以大-中和中粗喉组合为主，孔隙直径平均为63.16～75.76μm，平均喉道宽度11.79～18.53μm，连通性较好。（说明：I、Ⅱ、Ⅲ型孔隙结构是根据美国学者阿尔奇提出的基质结构分类，即类型I致密结晶质；类型Ⅱ白垩质；类型Ⅲ颗粒状）。

（3）电性特征

储层的电性受岩性、物性、地层水矿化度及含油气性的制约，差别很大，有些水层的电阻率测井数值高于油层。根据测井资料显示，低阻层段的电阻率介于1.19～1.56Ω·m，与临近泥岩的电阻率接近，仅凭常规测井资料难以识别其流体性质；低阻层段的分布变化很大，连续单层厚度从30～40m到最薄几米不等；在个别井中因砂体含水或因缺乏有效砂体而没有发现低阻油层。

2 低阻油层地质成因分析

2.1 粒度特征

粒度分析表明低阻层段的颗粒以细-粉砂为主，其中WC13-1-1井（1249.97～1252.85m）、WC13-1-2井（1248.40m～1255.65m）ZJ1-4M油组（低阻层段），细-粉砂颗粒约占70%，黏土颗粒约为14%左右，砾-中砂颗粒平均约为16%；而高阻层段的颗粒以中-细粒为主，其中WC13-1-1井（1412.81m～1419.56m）珠江组二段1U油组（高阻层段），细-粉砂颗粒约占17%，黏土颗粒约为3%左右，砾-中砂颗粒平均约为80%。从分析表中可以清晰看出低阻、高阻油层的粒度区别。细骨架颗粒结构易导致油层电阻率减小，据此分析认为，低阻层段的粒度细是导致其电阻率降低的原因。

2.2 泥质及黏土矿物分析

（1）泥质含量对储层低阻的影响

对文昌油田13-1-1和13-1-2两口井取心井段样品的泥质含量进行统计分析，从分析表中明显可见低阻油层的泥质含量较高，平均为12.69%；高阻层段泥质含量明显低于低阻层段，平均为2.54%。因此可知，泥质含量高是导致油层电阻率降低的重要因素之一。

（2）黏土矿物对储层低阻的影响

根据文昌13-1油田黏土类型分布统计表可以看出，本区低阻油层（ZJ1-4M、4L油组）黏土矿物种类以伊蒙混层为主（平均为47.29%），其次为高岭石（平均为18.69%），而伊利石（平均为17.07%）和绿泥石（平均为16.69%）含量较低；与之相对的高阻层段（ZJ2-1U），也主要以伊蒙混层（平均为44.00%）为主，其次为高岭石（平均为36.95%），其含量高于低阻层段，而伊利石（平均为11.45%）和绿泥石（平均为7.6%）含量比低阻层段明显低。另外从低阻层段和高阻层段黏土矿物累计百分图表也可以看出两者的区别，据此推断低阻层段的阳离子交换容量应该比较大，容易形成低阻油层。

2.3 孔隙结构对储层低阻的影响

根据文昌13-1油田取心井ZJ1-4M油组的有效压汞资料的统计分析，总结了储层压汞参数统计。油组的排驱压力平均值为0.78MPa；油组的中值压力平均值为24.19MPa；中值喉道半径为0.22μm和退泵效率50.84%。通过相关分析表明，低阻层段的ZJ1-4M油组与高阻层段的ZJ2-1L油组相比，虽然排驱压力不高，但大孔粗喉所占的比例小，而孔隙主峰位于0.0375～37.5μm，微-细孔隙和极细吼道所占比例大，呈现明显的细歪度。这样，孔喉被水占据，导致储层的束缚水饱和度增大，使储层呈现低阻。同时根据研究区取心井ZJ1-4油组的有效压汞资料的统计分析，总结出储层砂岩的孔隙结构特征参数。油组平均排驱压力为0.78MP；平均中值压力为24.19MPa；孔喉半径的平均值为2.92μm；中值喉道半径和退泵效率分别为0.22μm和50.84%。而退泵效率越低则说明孔喉结构越差。综上所述，ZJ1段的低阻油层孔隙结构较差，孔隙以细-微为主，这些都是引起油层呈低阻的主要因素之一。

2.4 束缚水饱和度对储层低阻的影响

一般认为，当孔喉半径小于0.15μm时，孔隙内所含水难以在地层压力条件下流动，因此，可以把这部分孔隙体积含量近似作为储层的束缚水饱和度。文昌油田低阻层段ZJ1-4M油组样品的束缚水饱和度很高，其平均值55.64%；而相邻油田（文昌13-2）的高阻层段ZJ2-1L油组的束缚水饱和度仅为9.07%。由此推断，高束缚水饱和度也是导致油层低阻的因素之一。

2.5 导电矿物对储层低阻的影响

在对储层导电矿物的统计分析后，得出ZJ1低阻油层导电矿物含量和ZJ2高阻油层导电矿物含量低阻层段中，黄铁矿含量最高的油组平均值仅0.25%，菱铁矿平均含量为1.5%；而高阻层段ZJ2-1L油组的黄铁矿平均含量为0.35%，菱铁矿平均含量为2.1%。由此推断：储层内导电矿物黄铁矿、菱铁矿不是导致文昌13-1油田ZJ1段低阻油层的主要原因。